Elmo微案例 | 机器人做神经外科手术!如何实现“微米级”精准控制?

你知道吗?在神经外科手术里，误差哪怕只有1根头发丝的1/5(约10μm)，都可能造成不可逆转的伤害!

但现在，机器人正逐步接过神经外科手术的 “手术刀”，以超越人手的稳定性开展那些大型精密手术。

项目介绍

日前，伦敦帝国理工学院的研究人员就开发了一种能够直接将药物精准输送到大脑肿瘤部位的机器人导管，它的核心是个叫PBN的 “可编程斜尖针头”，这款针头由四个联锁塑料段组成，能灵活弯曲，靠远端的电机驱动，避开大脑关键结构，还带光纤 “导航”，实时感知自己的形状。

简单说：就像给肿瘤开了个 “精准快递通道”，药物直达靶向目标。

项目难点

让PBN在大脑里“游走”，就像在“刀尖上跳舞”，需要四轴系统高同步和精度，控制精度必须卡死在10μm，任何误差都可能导致不可逆转的伤害。

同时，设备不能有电磁干扰，手术站要便携，设备还得做得特小巧。

因此，伦敦帝国理工学院的研究人员选择了Elmo的低EMI高性能Gold Twitter伺服驱动器+Platinum Maestro多轴运动控制器的“黄金组合”。

Elmo联合应用解决方案

1、Gold Twitter伺服驱动器

● 体积小巧，设计紧凑，尺寸仅35 mm x 30 mm，极大减小便携式手术站的尺寸。

● 高效脉宽调制(PWM) 切换，产生的EMI极低，满足 IEC61800-3和IEC61326-3-1国际标准，无需使用外部设备，如EMI滤波器。

● 产生和发射的辐射也非常低，适合医疗应用。

● 最关键的是安全，符合STO (SIL-3) 认证。

2、Platinum Maestro多轴运动控制器

● 可简化运动集成，功能包括简单相互连接所有驱动器，运动算法库。

● 自动先进现场总线支持，包括 EtherCAT、主机(完整冗余支持)和 EtherCAT 从机网络。

● 控制所有驱动器参数。

● 简化维护操作，缩短停机时间。

项目成果

项目研究人员Eloise Matheson高度评价Elmo的解决方案：“Elmo的Gold Twitter驱动器与Platinum Maestro控制器组合，不仅在一个紧凑且低EMI的解决方案中提供了我们所需的高性能和可靠性，其简化集成设计更为我们节约了宝贵的工程资源。除此之外，显著缩短了开发周期，也是我们选择该方案的关键因素。”

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（来源：Elmo埃莫运动控制）